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随着移动通信技术的迅速发展,人们对无线通信系统的宽带容量和无线通信质量的要求不断增加。根据信息理论的香农定律可知,高频率的光载毫米波可以提供更大的带宽容量,因此,人们将眼光放在了更高频率的毫米波频段。然而,高频毫米波在大气中传输损耗严重,无法进行远距离传输。光纤无线通信(ROF)技术有效解决了上述问题,被认为是未来宽带无线接入的理想方案之一。ROF技术是一种将无线通信和光纤通信有机融合起来的非常有前景的新技术,在通信领域得到了大力发展。其中,光载毫米波的产生是ROF系统中的一项关键技术。本论文主要采用光倍频技术和外调制技术对高倍频光载毫米波的产生进行理论和仿真研究,主要研究成果如下:1、理论提出并仿真研究了采用并联相位调制器产生八倍频光载毫米波的方案。通过调节上下两个相位调制器的相移常数,实现输出光波中二阶边带被抑制的调制格式。然后将上下两路光波耦合相加后,输出得到中心载波和四阶边带。滤除中心载波后,剩余两个四阶边带在光电检测器中拍频得到八倍频的毫米波信号。仿真结果显示搭载2.5 Gb/s NRZ信号的60GHz光载毫米波能够实现100km的单模光纤传输。证明了该ROF系统具有良好的传输性能。2、理论提出并仿真验证了采用铌酸锂-马赫曾德尔调制器(LN-MZM)和半导体光放大器(SOA)中四波混频(FWM)效应产生十八倍频光载毫米波的方案。通过调节LN-MZM的直流偏置电压和调制深度以及射频信号间的相位差,使得中心载波、一阶边带和二阶边带均被抑制。通过滤波器滤取出两个三阶边带,送入SOA中进行FWM,将产生的两个九阶边带拍频可得十八倍频的毫米波信号。该方案还研究了SOA的注入电流对边带抑制比和ROF系统性能的影响。系统性能最佳时,SOA电流为0.37A,边带抑制比为3.41 dB。3、理论上还提出了利用LN-MZM和高非线性光纤(HNLF)中FWM效应产生十八倍频光载毫米波的方案。将从LN-MZM输出得到的两个三阶边带经放大后输入到HNLF中,FWM和滤波之后生成两个九阶边带,经光电检测器拍频可得十八倍频的毫米波信号。仿真还研究了HNLF的输入功率和长度对ROF系统性能的影响,当HNLF输入光功率为19.4dBm,HNLF长度为1.8km,系统性能最佳。